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CN107208636A - 油冷式螺杆压缩机系统及其改造方法 - Google Patents

油冷式螺杆压缩机系统及其改造方法 Download PDF

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CN107208636A
CN107208636A CN201580075735.3A CN201580075735A CN107208636A CN 107208636 A CN107208636 A CN 107208636A CN 201580075735 A CN201580075735 A CN 201580075735A CN 107208636 A CN107208636 A CN 107208636A
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oil
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discharge duct
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Mayekawa Manufacturing Co
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Abstract

本发明具备：用于对螺杆部供给润滑油的第一润滑油供给系统、及用于对轴承供给润滑油的第二润滑油供给系统。第一润滑油供给系统具备：气液分离器，用于导入螺杆压缩机的喷出气体，并从该喷出气体中分离润滑油；第一供给流路，形成于壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，且连通至螺杆室；以及第一供给通路，连接于气液分离器的润滑油储存区域与第一供给流路的开口。第二润滑油供给系统具备：润滑油储存箱；第二供给流路，形成于壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，并连通至轴承室；第二供给通路，连接于润滑油储存箱与所述第二供给流路的开口；第一排出流路，形成于壳体壁，连通至轴承室，并朝该壳体壁的外表面开口；以及排出通路，连接于润滑油储存箱与第一排出流路的开口。

Description

油冷式螺杆压缩机系统及其改造方法
技术领域
本公开涉及一种油冷式螺杆压缩机系统及其改造方法。
背景技术
螺杆压缩机具备：阴阳一对螺杆转子，具有螺杆部及形成于该螺杆部的两端的轴部；壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；以及轴承，设置于该轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑。
油冷式螺杆压缩机对于将所述轴部旋转自如地加以支撑的轴承、及相互咬合而形成压缩室的螺杆齿面，供给润滑油。
在现有的油冷式螺杆压缩机中，有如下压缩机：供给至轴承的润滑油通过形成于壳体壁的流路而供给于螺杆室，且从该螺杆室与压缩后的喷出气体一起喷出。包含润滑油的喷出气体与润滑油分离，经分离的润滑油再次被用作润滑油。
专利文献1中，公开有一种油冷式螺杆压缩机系统，其目的在于，在被压缩气体包含腐蚀成分的情况下，防止被压缩气体混入至润滑油中并到达轴承而使轴承腐蚀。该油冷式螺杆压缩机系统将供给于螺杆室的润滑油与供给于轴承室的润滑油的供给系统设为独立系统，并且采用防止包含腐蚀成分的被压缩气体浸入至轴承室的密封(seal)结构，由此来防止该腐蚀成分对轴承的腐蚀。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2014/041680号公报
发明内容
发明所要解决的问题
油冷式螺杆压缩机中，需要防止被压缩气体在压缩机喷出侧冷凝，来确保被压缩气体的流动性。另外，在被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体的情况下，需要抑制被压缩气体在润滑油中的溶解量，且抑制供给于轴承室的润滑油的粘度降低，来确保润滑性能。若将粘度降低的润滑油供给于轴承室，则有无法发挥原来的润滑功能，而轴承部会损伤的担忧。
为了抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量，考虑提升压缩机喷出侧的被压缩气体的温度。因此，考虑提升供给于螺杆齿面的润滑油的温度、或减少润滑油量的手段。
但是，就轴承的耐热温度的关系、或确保润滑性能的方面而言，这些手段存在限制。
作为另一手段，考虑利用加热器等对喷出后的被压缩气体或润滑油加温，但润滑油兼具被压缩气体的冷却功能，预先利用油冷却器(oil cooler)来冷却。利用加热器对该经冷却的润滑油加热会产生额外的能量损失(energy loss)。
专利文献1中，未揭示所述问题点及所述问题点的解决手段。
本发明是鉴于所述问题点而成，目的在于即便在被压缩气体对于润滑油而言具有相容性的情况下，也抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量，来确保润滑油的润滑功能。另外，目的在于通过对现有的油冷式螺杆压缩机进行简单的改造，能够制造本发明的油冷式螺杆压缩机系统。
解决问题的技术手段
(1)第一方面的本发明的至少一实施方式的油冷式螺杆压缩机系统，为被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体的油冷式螺杆压缩机系统，所述油冷式螺杆压缩机系统包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于该螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从该喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
润滑油储存箱；
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述润滑油储存箱与所述第二供给流路的开口；
第一排出流路，形成于所述壳体壁，连通至所述轴承室，并朝该壳体壁的外表面开口；以及
排出通路，连接于所述润滑油储存箱与所述第一排出流路的开口。
本说明书中所谓的“润滑油”，设为：也包含如聚烷二醇(polyalkylene glycol，PAG)般俗称为“润滑剂”的润滑油。
所述构成(1)中，设置对螺杆室供给润滑油的第一润滑油供给系统、及对轴承室供给润滑油的第二润滑油供给系统，这些供给系统形成独立的循环系统。
因此，如所述现有的油冷式螺杆压缩机般，不会将供给至轴承的润滑油供给于螺杆室，因此可减少供给于螺杆室的润滑油量。由此，可抑制螺杆室中的被压缩气体的冷却，且可提升压缩机喷出侧的被压缩气体的温度，因此可抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量。
因而，可确保润滑油的润滑性能。
另外，供给于轴承室的润滑油不会接触具有高喷出温度的被压缩气体，因此可使对供给于轴承室的润滑油进行冷却的油冷却器小型化。
进而，本发明的压缩机系统中，可容许螺杆室与轴承室之间的润滑油的微小泄漏。因此，不采用如专利文献1般的高成本的密封结构，因此可使密封结构紧凑且低成本化。
(2)几个实施方式中，在所述构成(1)中，
形成有连通至所述第一排出流路与所述螺杆室的第一分支排出流路，且
该第一分支排出流路是由第一封闭构件所封闭。
所述现有的油冷式螺杆压缩机具有：将从轴承室排出的润滑油导入至螺杆室的流路，即与所述第一排出流路及所述第一分支排出流路相同的流路。
根据所述构成(2)，适合于将现有的油冷式螺杆压缩机改造成本发明的至少一实施方式的油冷式螺杆压缩机的情况。
即，仅通过如下简单的改造便可改造成本发明的油冷式螺杆压缩机：利用所述第一封闭构件将现有压缩机中所形成的所述第一分支排出流路封闭，且设置所述第一排出流路。
(3)几个实施方式中，在所述构成(1)或构成(2)中，
所述润滑油储存箱是密闭箱，且
所述油冷式螺杆压缩机系统还包括：
吸入通路，连接于所述螺杆压缩机的吸入口；
吸入分支通路，从所述吸入通路分支，并连接于所述润滑油储存箱；
回油管，连接于所述润滑油储存箱与所述气液分离器的润滑油储存区域；
开关阀，设置于所述回油管；
油位传感器，设置于所述润滑油储存箱；以及
控制装置，被输入所述油位传感器的检测值，且当该检测值成为阈值以下时打开所述开关阀。
在螺杆室的吸入侧区域与吸入侧轴承室，吸入侧轴承室的压力更高，因此轴承室的润滑油少量流入至螺杆室。因此，第二润滑油供给系统的润滑油量逐渐降低。此外，在螺杆室的喷出侧区域与喷出侧轴承室，压力大致相同，因此两室之间的润滑油的泄漏为少量。
在所述构成(3)中，螺杆压缩机的吸入通路与喷出通路相比为低压，经由所述吸入分支通路而与该吸入通路连通的润滑油储存箱也成为低压状态。另一方面，连接于喷出通路的气液分离器与润滑油储存箱相比为高压。因此，若打开设置于所述回油管的开关阀，则气液分离器内的润滑油可通过回油管自动回收至润滑油储存箱。
因而，当润滑油储存箱内的润滑油的油位降低时，可使气液分离器内的润滑油自动回到润滑油储存箱，来确保润滑油储存箱的储油量。
此外，储存在气液分离器内的润滑油包含被压缩气体，但若该润滑油进入至低压的润滑油储存箱，则被压缩气体从润滑油中分离，经由所述吸入分支通路及所述吸入通路而排出至螺杆压缩机的吸入口。因此储存在润滑油储存箱内的润滑油中的被压缩气体的含量减少。
(4)几个实施方式中，在所述构成(3)中还包括：
喷出气体通路，设置于所述壳体；
温度传感器，对通过所述喷出气体通路的喷出气体的温度进行检测；以及
流量调节阀，设置于所述第一供给通路，
所述控制装置被输入所述温度传感器的检测值，并调节所述流量调节阀的开度来调节所述喷出气体的温度。
根据所述构成(4)，可将所述喷出气体的温度调节为所需温度。因此，可提升被压缩气体的温度，且抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量。
(5)几个实施方式中，在所述构成(1)中，
所述被压缩气体是烃系气体。
例如，在石油精炼工艺中生成烃系气体。烃系气体具有易冷凝的性质。在利用螺杆压缩机对烃系气体进行压缩的情况下，根据所述构成(1)～构成(4)中任一项，在供给于轴承室的润滑油中，至少可抑制未冷凝而分散存在于润滑油中的烃系气体的混入。由此，可抑制供给于轴承室的润滑油的功能降低，且可抑制设置于轴承室的轴承的损伤。
(6)几个实施方式中，在所述构成(5)中，
所述被压缩气体是摩尔质量为44以上的烃系气体。
摩尔质量为44以上的烃系气体(例如具有丙烷气体以上的摩尔质量的烃系气体)尤其易溶解于被压缩气体。即便是所述气体，根据所述构成(1)～构成(3)中任一项，也可抑制被压缩气体混入至供给于轴承室的润滑油中，且可抑制设置于轴承室的轴承的损伤。
(7)第二方面的本发明的至少一实施方式的油冷式螺杆压缩机系统的改造方法，在所述油冷式螺杆压缩机系统中，被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体，所述油冷式螺杆压缩机系统包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于该螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从该喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述第二供给流路的开口；以及
第二排出流路，形成于所述壳体壁，且连通至所述轴承室与所述螺杆室，
所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法包括：
第一工序，形成第三排出流路，所述第三排出流路形成于所述壳体壁，连通至所述第二排出流路，且与所述第二排出流路一起形成朝该壳体壁的外表面及所述螺杆室开口的直线形状的通孔；
第二工序，在所述第三排出流路的所述壳体壁的外表面的开口处连接排出通路；
第三工序，利用第一封闭构件将所述第二排出流路的所述螺杆室的一侧的开口封闭；以及
第四工序，在连接于所述第二供给通路的润滑油储存箱上连接所述排出通路。
根据所述方法(7)，对形成有所述第二排出流路的现有的油冷式螺杆压缩机进行从所述第一工序到所述第四工序的工序，由此能够以低成本容易地改造成：使对螺杆室供给润滑油的第一润滑油供给系统与对轴承供给润滑油的第二润滑油供给系统分离独立的本发明的油冷式螺杆压缩机系统。
(8)第三方面的本发明的至少一实施方式的油冷式螺杆压缩机系统的改造方法，在所述油冷式螺杆压缩机系统中，被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体，所述油冷式螺杆压缩机系统包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于该螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从该喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述第二供给流路的开口；
第二排出流路，形成于所述壳体壁，且连通至所述轴承室与所述螺杆室；以及
第三排出流路，形成于所述壳体壁，连通至所述第二排出流路，且与所述第二排出流路一起形成朝该壳体壁的外表面及所述螺杆室开口的直线形状的通孔，
所述第三排出流路的朝所述壳体壁的外表面开口的开口是由第二封闭构件所封闭，所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法包括：
第五工序，拆下所述第二封闭构件，并在所述第三排出流路的所述壳体壁的外表面的一侧的开口处连接排出通路；
第六工序，利用第一封闭构件将所述第二排出流路的所述螺杆室的一侧的开口封闭；以及
第七工序，在连接于所述第二供给通路的润滑油储存箱上连接所述排出通路。
在现有的油冷式螺杆压缩机中，在通过切削加工来形成将从轴承室排出的润滑油供给于螺杆室的所述第二排出流路的情况下，需要形成从壳体壁的外表面贯穿至螺杆室的直线状的通孔。因此，形成有所述第三排出流路。
根据所述方法(8)，通过对包含所述第二排出流路及所述第三排出流路的形成有通孔的现有的油冷式螺杆压缩机进行从所述第五工序到所述第七工序的工序，而能够以低成本容易地改造成本发明的螺杆压缩机系统。
(9)几个实施方式中，在所述方法(7)或方法(8)中，
所述润滑油储存箱是能够将内部密闭的箱，且
所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法还包括：
第八工序，设置吸入分支通路，所述吸入分支通路从连接于所述螺杆压缩机的吸入口的吸入通路分支、并连接于所述润滑油储存箱；
第九工序，设置回油管，并且在所述回油管上设置开关阀，所述回油管连接于所述润滑油储存箱与所述气液分离器的润滑油储存区域；以及
第十工序，设置油位传感器以及控制装置，所述油位传感器设置于所述润滑油储存箱，所述控制装置被输入所述油位传感器的检测值，且当该检测值成为阈值以下时打开所述开关阀。
根据所述方法(9)，当润滑油储存箱内的润滑油的油位降低时，打开所述开关阀，由此可利用润滑油储存箱与气液分离器的压力差，使气液分离器内的润滑油自动回到润滑油储存箱。由此，可始终确保润滑油储存箱内的润滑油量。
另外，如所述般，混入至低压下的润滑油储存箱所储存的润滑油中的被压缩气体进行分离、并经由所述吸入分支通路及所述吸入通路而排出至螺杆压缩机的吸入口，因此，不会将混入有大量被压缩气体的润滑油供给于轴承室。
发明的效果
根据本发明的至少一实施方式，即便在被压缩气体对于润滑油而言具有相容性的情况下，也可抑制被压缩气体混入至润滑油中，且可抑制由润滑油的功能降低导致的轴承的损伤。另外，可通过现有的油冷式螺杆压缩机系统的简单改造来制造能够实现所述情况的本发明的油冷式螺杆压缩机系统。
附图说明
图1是一实施方式的油冷式螺杆压缩机系统的系统图。
图2是沿图1中的II-II线的正视剖面图。
图3是图1中的A部放大剖面图。
图4是图1中的B部放大剖面图。
图5是现有的油冷式螺杆压缩机系统的系统图。
图6是表示一实施方式的改造方法的工序图。
图7是现有的另一油冷式螺杆压缩机系统的系统图。
图8是图7中的C部放大剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式而记载或附图中所示的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，并不意图将本发明的范围限定于此。
例如，“在某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等的表示相对或绝对配置的表述设为：不仅严格表示此种配置，也表示以公差、或者可获得相同功能的程度的角度或距离而发生相对位移的状态。
例如，“相同”、“等同”及“均匀”等的表示事物为等同状态的表述设为：不仅严格表示等同的状态，也表示存在公差、或者可获得相同功能的程度的差的状态。
例如，四边形状或圆筒形状等的表示形状的表述设为：不仅表示几何学的严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状，也表示在可获得相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。
另一方面，“具备”、“含有”、“配备”、“包含”或“具有”一个构成要素的表述，并非将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
图1～图4表示本发明的至少一实施方式的油冷式螺杆压缩机系统10。
图1中，油冷式螺杆压缩机系统10具备：螺杆压缩机11、对壳体14的内部供给润滑油的第一润滑油供给系统18及第二润滑油供给系统20；其中，所述螺杆压缩机11具备：阴阳一对螺杆转子12a及12b、收容螺杆转子12a及12b的壳体14、以及将螺杆转子12a及12b旋转自如地加以支撑的轴承部16a及16b。
阴阳螺杆转子12a及12b具有：螺杆部22a及22b；以及分别形成于该螺杆部22a及22b的两端的吸入侧轴部24a、24b及喷出侧轴部26a、26b。螺杆部22a及22b中分别形成的螺杆的齿面相互咬合，而在轴向上形成多个压缩室。
壳体14包括：螺杆套管(screw casing)14a，在内部形成收容螺杆部22a及22b的螺杆室27；吸入侧轴承套管14b，在内部形成收容吸入侧轴部24a及24b的吸入侧轴承室28a及28b；以及喷出侧轴承套管14c，在内部形成收容喷出侧轴部26a及26b的喷出侧轴承室29a及29b。
作为例示的构成，螺杆套管14a、吸入侧轴承套管14b及喷出侧轴承套管14c，利用螺栓以能够彼此分离的方式串联连结。
轴承部16a及16b具有：径向(radial)轴承及推力(thrust)轴承。
作为例示的构成，在吸入侧轴部24a、24b及喷出侧轴部26a、26b的周围，设置着套简(sleeve)形状的滑动轴承31a及31b，来作为径向轴承。另外，例如，角接触球轴承32a及32b作为推力轴承，而设置于喷出侧轴承室29a及29b。角接触球轴承32a嵌合固定于阳螺杆转子12a的喷出侧轴部26a，角接触球轴承32b嵌合固定于阴螺杆转子12b的喷出侧轴部26b，且承受因在所述压缩室对被压缩气体进行压缩而产生的推力负荷(压缩反作用力)。
螺杆室27与吸入侧轴承室28a、28b或者喷出侧轴承室29a、29b，由滑动轴承31a及31b密封。
为了减少作用于所述推力轴承的推力负荷，在阳螺杆转子12a的吸入侧轴部24a安装着活塞(平衡活塞)34。吸入侧轴承室28a的一部分被划分为气缸(平衡气缸)，平衡活塞34收容于所述平衡气缸的内部，且能够在阳螺杆转子12a的轴线方向上滑动。通过使该平衡活塞34运作，并调节所述平衡气缸内的压力，来减少所述推力负荷。
第一润滑油供给系统18对螺杆部22a及22b供给润滑油，第二润滑油供给系统20对轴承部16a及16b供给润滑油。
第一润滑油供给系统18具备：气液分离器36、形成于壳体14的壁内的第一供给流路38、以及连接于气液分离器36及第一供给流路38的第一供给通路40。
从形成于壳体14的喷出通路42喷出的喷出气体，经由喷出气体通路44而被送至气液分离器36。喷出气体在气液分离器36中通过过滤器37时与润滑油分离。已与该喷出气体分离的润滑油r积存在气液分离器36的底部。
第一供给流路38形成于螺杆套管14a的壳体壁，朝该壳体壁的外表面开口，且连通至螺杆室27。第一供给流路38经由壳体壁而形成于后述的容量控制活塞82，也有这样的状况。第一供给通路40连接于第一供给流路38的开口与积存有润滑油的气液分离器36的底部。
第二润滑油供给系统20具备：润滑油储存箱46、形成于壳体壁的第二供给流路48、将润滑油储存箱46及第二供给流路48之间连接的第二供给通路50、形成于壳体壁的第一排出流路52、将润滑油储存箱46及第一排出流路52之间连接的排出通路54、以及设置于第二供给通路50的油泵56及油冷却器58。
第二供给流路48形成于螺杆套管14a、吸入侧轴承套管14b及喷出侧轴承套管14c的壳体壁，具有朝喷出侧轴承套管14c的壳体壁的外表面开口的开口部，并且导设至吸入侧轴承室28a及喷出侧轴承室29a，而连通至这些轴承室。
第二供给通路50连接于第二供给流路48的所述开口部，且将储存在润滑油储存箱46中的润滑油供给于吸入侧轴承室28a及喷出侧轴承室29a。吸入侧轴承室28a及喷出侧轴承室29a经由连通孔30a、30b及30c，而连通至吸入侧轴承室28b及喷出侧轴承室29b。供给至吸入侧轴承室28a及喷出侧轴承室29a的润滑油，经由连通孔30a、30b及30c而供给于吸入侧轴承室28b及喷出侧轴承室29b。
如此，对设置于吸入侧轴承室28a、28b及喷出侧轴承室29a、29b的角接触球轴承32a、32b、滑动轴承30a、30b及所述平衡气缸，供给润滑油。
第一排出流路52与阴螺杆转子12b侧的吸入侧轴承室28b及喷出侧轴承室29b连通，且朝螺杆套管14a的壳体壁的外表面开口。排出通路54连接于第一排出流路52的所述开口与润滑油储存箱46。
另外，形成连通至第一排出流路52与螺杆室27的第一分支排出流路60(第二排出流路)。
如图3所示般，第一分支排出流路60在朝第一排出流路52开口的一侧，加工有带锥度的内螺纹孔60a(tapered female threaded hole)。形成有带锥度的外螺纹(taperedmale thread)的封闭插塞62螺合于内螺纹孔60a，由封闭插塞62将第一分支排出流路60封闭。流路52a与第一分支排出流路60一起在轴向上构成直线形状的通孔(第三排出流路)，所述流路52a构成第一排出流路52的一部分且朝壳体壁外表面开口。
作为本实施方式的例示构成，润滑油储存箱46是在内部形成有密闭空间的密闭箱。另外具备：吸入通路66，连接于螺杆压缩机11的吸入口64；以及吸入分支通路68，从吸入通路66分支并连接于润滑油储存箱46。
另外，具备连接于润滑油储存箱46与气液分离器36的润滑油储存区域的回油管70，且在回油管70上设置着开关阀72。进而，在润滑油储存箱46中设置着油位传感器74以及控制装置76，其中，所述油位传感器74对润滑油的液位进行检测，所述控制装置76输入油位传感器74的检测值、且当该检测值成为阈值以下时打开开关阀72。
在喷出气体通路44中设置检测喷出气体的压力的喷出压力传感器45，并将喷出压力传感器45的检测值输入至控制装置76。
连通至吸入分支通路68的润滑油储存箱46的内部，成为与吸入通路66同等的低压。另一方面，连通至喷出通路42的气液分离器36的内部，成为与喷出通路42同等的高压。因此，若打开开关阀72，则气液分离器36内的润滑油自动流入至润滑油储存箱46。由此，可确保润滑油储存箱46内的润滑油量。
进而，作为例示的构成，进而具备：对通过喷出通路42的喷出气体的温度进行检测的温度传感器43、以及设置于第一供给通路40的流量调节阀78，且控制装置76被输入温度传感器43的检测值，并调节流量调节阀78的开度，从而能够调节喷出气体的温度。
另外，作为例示的构成，如图2所示般，设置着容量控制装置80。容量控制装置80具有容量控制活塞82，容量控制活塞82收容于在壳体14内经划分的气缸(容量控制气缸)内。该容量控制气缸沿螺杆室27延伸，并连通至喷出通路42。该容量控制气缸的喷出通路42侧的端部，构成在径向上与压缩室连通的径向连通部。因而，经压缩室压缩的被压缩气体，能够通过喷出口的径向连通部及该容量控制气缸的径向连通部，而流入至喷出通路42。
容量控制活塞82配置成，能够在阳螺杆转子12a及阴螺杆转子12b的轴线方向上滑动。容量控制活塞82连结于作为驱动装置的液压缸84(hydraulic cylinder)。在液压缸84上连接第一供给通路40，且从第一供给通路40对液压缸84供给工作油(working oil)。容量控制活塞82通过液压缸84而在所述容量控制气缸内往复运动。
通过该容量控制装置80而使液压缸84运作来调节容量控制活塞82的位置，由此可调节压缩室的轴向长度，换句话说，可调节在压缩室的压缩开始时间，且可调节螺杆压缩机11的容量。
如图1及图4所示般，排出通路54的与螺杆套管14a的连接部具有：联轴节(coupling)55、及连接于联轴节55的配管90。在配管90的前端固着有法兰(flange)92，且法兰92利用多个螺栓94来连接于螺杆套管14a。如此，排出通路54与第一排出流路52连通。
另外，在第一供给通路40中，设置着用于将储存在气液分离器36的下部的润滑油r送至第一供给流路38的油泵86及油冷却器88。
在所述构成中，阳螺杆转子12a的喷出侧轴部26a通过动力源(例如电动马达)来旋转，通过螺杆部22a及22b的咬合，阴螺杆转子12b同步旋转。
在第一润滑油供给系统18中，储存在气液分离器36的下部的润滑油r经油冷却器88冷却，并经由第一供给通路40及第一供给流路38而供给于螺杆室27。在螺杆室27供螺杆部22a及22b润滑的润滑油与喷出气体一起通过喷出通路42及喷出气体通路44，而回到气液分离器36。
在第二润滑油供给系统20中，润滑油储存箱46内的润滑油通过油泵56而送出至第二供给通路50，并经油冷却器58冷却后，经由第二供给流路48而供给于轴承部16a及16b。供在轴承部16a及16b的润滑之后的润滑油通过第一排出流路52及排出通路54，回到润滑油储存箱46。
根据所述实施方式，第一润滑油供给系统18与第二润滑油供给系统20形成为独立的循环系统，因此不会将从第二润滑油供给系统20供给至轴承室的润滑油供给于螺杆室27。因此，可减少供给于螺杆室27的润滑油量。因而，可抑制螺杆室27中的被压缩气体的冷却，且可提升压缩机喷出侧的被压缩气体的温度，因此可抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量。
另外，供给于轴承室的润滑油不会接触具有高喷出温度的被压缩气体，因此可使对供给于轴承室的润滑油进行冷却的油冷却器58小型化。
进而，可容许螺杆室27与轴承室之间的润滑油的微少泄漏，因此不采用如专利文献1般的高成本的密封结构。因此，可使密封结构紧凑且低成本化。
另外，形成有连通至第一排出流路52与螺杆室27的第一分支排出流路60，且所述现有的油冷式螺杆压缩机在壳体壁形成有与第一分支排出流路60相同的流路。对于所述现有的油冷式螺杆压缩机而言，仅通过如下简单的加工便可改造成螺杆压缩机11：利用封闭插塞62将第一分支排出流路60封闭，且形成使第一排出流路52朝壳体壁的外表面开口的流路52a。
另外，若在润滑油储存箱46内的润滑油量减少时，通过控制装置76而打开开关阀72，则可利用润滑油储存箱46内与气液分离器36内的压力差，将气液分离器36内的润滑油r自动回收至润滑油储存箱46。因此，可始终确保润滑油储存箱46内的润滑油量。
此外，储存在气液分离器内的润滑油包含被压缩气体，但若该润滑油进入至低压的润滑油储存箱36，则被压缩气体从润滑油中分离，并经由吸入分支通路68及吸入通路66而排出至螺杆压缩机11的吸入口64。因此，储存在润滑油储存箱46内的润滑油中的被压缩气体的含量减少。
另外，通过控制装置76而对应于温度传感器43的检测值来调节流量调节阀78的开度，因此可将喷出气体的温度调节为所需温度。由此，可提升被压缩气体的温度，且抑制被压缩气体的冷凝及在润滑油中的溶解量。
另外，除了从螺杆室27泄漏至吸入侧轴承室28a、28b及喷出侧轴承室29a、29b的微量的被压缩气体以外，被压缩气体不会混入至第二润滑油供给系统20中。因此，即便被压缩气体是易溶解于润滑油的气体，例如为烃系气体(hydrocarbon gas)，尤其是摩尔质量为44以上的烃系气体(例如，摩尔质量大于丙烷气体的烃系气体)，也可抑制供给于轴承室的润滑油的粘度降低，且可抑制轴承部16a及16b的损伤。
继而，基于图5～图9来说明对现有的油冷式螺杆压缩机系统进行改造，并改造成第二方面的本发明的油冷式螺杆压缩机系统的改造方法的一实施方式。
图5表示现有的油冷式螺杆压缩机系统100A。油冷式螺杆压缩机系统100A具备螺杆压缩机102A。
螺杆压缩机102A具有：包含第一排出流路52及第一分支排出流路60、且连通至吸入侧轴承室28b及29b以及螺杆室27的润滑油流路(第二排出流路)。具备此种润滑油流路的压缩机壳体，例如通过铸造来制造。
油冷式螺杆压缩机系统100A不具有润滑油储存箱46，而具有在气液分离器36的附近连接于第一供给通路40，并将气液分离器36的润滑油r供给于第二供给流路48的第二供给通路50。另外，螺杆压缩机102A具有：包含第一排出流路52及第一分支排出流路60、且连通至吸入侧轴承室28b及29b以及螺杆室27的第一分支排出流路60(第二排出流路)。
其他构成与油冷式螺杆压缩机系统10相同，对相同的构件或机器赋予相同符号。
油冷式螺杆压缩机系统100A中，从吸入侧轴承室28b及喷出侧轴承室29b排出的润滑油，通过第一排出流路52及第一分支排出流路60，而供给于螺杆室27。供螺杆部22a及22b润滑的润滑油与喷出气体一起，经由喷出通路42及喷出气体通路44，而回到气液分离器36。在气液分离器36中，已与喷出气体分离的润滑油r，经由第二供给通路50而供给于第二供给流路48。
油冷式螺杆压缩机系统100A，通过图6所示的改造工序，而被改造成油冷式螺杆压缩机系统10。
图6中，首先，在壳体壁(螺杆套管14a)形成流路52a(第三排出流路)，所述流路52a(第三排出流路)连通至包括第一排出流路52及第一分支排出流路60的第二排出流路，且与该第二排出流路一起朝螺杆套管14a的外表面及螺杆室27开口(第一工序S10)。该第三排出流路成为直线状的通孔。
继而，在所述第三排出流路的壳体外表面开口处，连接排出通路54(第二工序S12)。作为例示的连接手段，利用图4所示的手段将配管90固定，并经由联轴节55将排出通路54连接于配管90，并使流路52a与排出通路54连通。
继而，如图3所示般，利用封闭插塞62将第一分支排出流路60封闭(第三工序S14)。
进而，将第二供给通路50连接于润滑油储存箱46，并且将排出通路54连接于润滑油储存箱46(第四工序S16)。
本实施方式中，进而追加以下例示的工序。此时，润滑油储存箱46包括：能够将内部密闭的箱。
首先，设置从连接于螺杆压缩机11的吸入口64的吸入通路66分支并连接于润滑油储存箱46的吸入分支通路68(第八工序S18)。继而，设置连接于润滑油储存箱46与气液分离器36的润滑油储存区域的回油管70，并且在回油管70上设置开关阀72(第九工序S20)。进而，设置油位传感器74以及控制装置76，所述油位传感器74设置于润滑油储存箱46，所述控制装置76被输入油位传感器74的检测值、且当该检测值成为阈值以下时打开开关阀72(第十工序S22)。
通过所述工序，能够以低成本容易地改造成，具备对螺杆室27供给润滑油的第一润滑油供给系统18、以及分离独立于第一润滑油供给系统18并对轴承室供给润滑油的第二润滑油供给系统20的油冷式螺杆压缩机系统10。
另外，通过追加所述工序S18～工序S22，当润滑油储存箱46内的润滑油的油位降低时，打开开关阀72，由此可利用润滑油储存箱46与气液分离器36的压力差，使气液分离器36内的润滑油r自动回到润滑油储存箱46。因此，可始终确保润滑油储存箱46内的润滑油量。
继而，基于图7及图8来说明对现有的油冷式螺杆压缩机系统进行改造，并改造成第三方面的本发明的油冷式螺杆压缩机系统的改造方法的一实施方式。
图7表示现有的油冷式螺杆压缩机系统100B。油冷式螺杆压缩机系统100B具备螺杆压缩机102B。
螺杆压缩机102B不具有润滑油储存箱46，而具有在气液分离器36的附近连接于第一供给通路40，并将气液分离器36的润滑油r供给于第二供给流路48的第二供给通路50。另外，具有：包括第一排出流路52及第一分支排出流路60、且连通至吸入侧轴承室28b及29b以及螺杆室27的润滑油流路(第二排出流路)。另外，具有：流路52a(第三排出流路)，所述流路52a(第三排出流路)连通至第一分支排出流路60，朝螺杆套管14a的壳体壁外表面开口，且与第一分支排出流路60一起在轴向上形成直线形状的通孔。
其他构成与油冷式螺杆压缩机系统10相同，对相同的构件或机器赋予相同符号。
在通过切削来形成所述第一分支排出流路60的情况下，需要使用钻孔机(drill)从壳体壁的外表面进行钻孔加工。因此，在螺杆压缩机100B中，形成有与第一分支排出流路60一起在轴向上形成直线形状的通孔的流路52a。而且，流路52a的壳体壁外表面的开口被封闭。
作为该例示的封闭手段，如图8所示般，流路52a的开口是由通过多个螺栓98而固定于螺杆套管14a的盲法兰96所封闭。
油冷式螺杆压缩机系统100B中，将从吸入侧轴承室28b及喷出侧轴承室29b排出的润滑油供给于螺杆室27。供螺杆部22a及22b润滑的润滑油与喷出气体一起，经由喷出通路42及喷出气体通路44，而回到气液分离器36。在气液分离器36中，已与喷出气体分离的润滑油r经由第二供给通路50而供给于第二供给流路48。
与油冷式螺杆压缩机系统100A同样地，油冷式螺杆压缩机系统100B在图6所示的改造工序中，从S12进行到S16。另外，作为例示的工序，进而追加从S18到S22的工序。
通过所述工序，能够以低成本容易地改造成，具备对螺杆室27供给润滑油的第一润滑油供给系统18、以及分离独立于第一润滑油供给系统18并对轴承室供给润滑油的第二润滑油供给系统20的油冷式螺杆压缩机系统10。
另外，通过追加S18～S22的工序，可获得与所述实施方式的改造工序同样的作用效果。
产业上的可利用性
根据本发明的至少一实施方式，即便在被压缩气体易溶解于润滑油的情况下，也可抑制被压缩气体混入至润滑油中，且可抑制设置于轴承室的轴承的损伤，并且可实现从现有的油冷式螺杆压缩机系统简单改造成的油冷式螺杆压缩机系统。
[符号的说明]
10、100A、100B：油冷式螺杆压缩机系统
11、102A、102B：螺杆压缩机
12a、12b：螺杆转子
14：壳体壁
14a：螺杆套管
14b：吸入侧轴承套管
14c：喷出侧轴承套管
16a、16b：轴承部
18：第一润滑油供给系统
20：第二润滑油供给系统
22a、22b：螺杆部
24a、24b：吸入侧轴部
26a、26b：喷出侧轴部
28a、28b：吸入侧轴承室
29a、29b：喷出侧轴承室
30a、30b、30c：连通孔
31a、31b：滑动轴承
32a、32b：角接触球轴承
34：平衡活塞
36：气液分离器
38：第一供给流路
40：第一供给通路
42：喷出通路
43：温度传感器
44：喷出气体通路
45：喷出压力传感器
46：润滑油储存箱
48：第二供给流路
50：第二供给通路
52：第一排出流路
52a：流路
54：排出通路
56、86：油泵
58、88：油冷却器
60：第一分支排出流路
60a：内螺纹孔
62：封闭插塞(第一封闭构件)
64：吸入口
66：吸入通路
68：吸入分支通路
70：回油管
72：开关阀
74：油位传感器
76：控制装置
78：流量调节阀
80：容量控制装置
82：容量控制活塞
84：液压缸
90：配管
92：法兰
94、98：螺栓
96：盲法兰(第二封闭构件)
r：润滑油

Claims (9)

1.一种油冷式螺杆压缩机系统，为被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体的油冷式螺杆压缩机系统，所述油冷式螺杆压缩机系统的特征在于包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于所述螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从所述喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
润滑油储存箱；
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述润滑油储存箱与所述第二供给流路的开口；
第一排出流路，形成于所述壳体壁，连通至所述轴承室，并朝所述壳体壁的外表面开口；以及
排出通路，连接于所述润滑油储存箱与所述第一排出流路的开口。
2.根据权利要求1所述的油冷式螺杆压缩机系统，其特征在于：
形成有连通至所述第一排出流路与所述螺杆室的第一分支排出流路，且
所述第一分支排出流路是由第一封闭构件所封闭。
3.根据权利要求1或2所述的油冷式螺杆压缩机系统，其特征在于：
所述润滑油储存箱是密闭箱，且
所述油冷式螺杆压缩机系统还包括：
吸入通路，连接于所述螺杆压缩机的吸入口；
吸入分支通路，从所述吸入通路分支，并连接于所述润滑油储存箱；
回油管，连接于所述润滑油储存箱与所述气液分离器的润滑油储存区域；
开关阀，设置于所述回油管；
油位传感器，设置于所述润滑油储存箱；以及
控制装置，被输入所述油位传感器的检测值，且当所述检测值成为阈值以下时打开所述开关阀。
4.根据权利要求3所述的油冷式螺杆压缩机系统，其特征在于，还包括：
喷出气体通路，设置于所述壳体；
温度传感器，对通过所述喷出气体通路的喷出气体的温度进行检测；以及
流量调节阀，设置于所述第一供给通路，
所述控制装置被输入所述温度传感器的检测值，并调节所述流量调节阀的开度，来调节所述喷出气体的温度。
5.根据权利要求1所述的油冷式螺杆压缩机系统，其特征在于：
所述被压缩气体是烃系气体。
6.根据权利要求5所述的油冷式螺杆压缩机系统，其特征在于：
所述被压缩气体是摩尔质量为44以上的烃系气体。
7.一种油冷式螺杆压缩机系统的改造方法，在所述油冷式螺杆压缩机系统中，被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体，所述油冷式螺杆压缩机系统包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于所述螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从所述喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述第二供给流路的开口；以及
第二排出流路，形成于所述壳体壁，且连通至所述轴承室与所述螺杆室，
所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法的特征在于包括：
第一工序，形成第三排出流路，所述第三排出流路形成于所述壳体壁，连通至所述第二排出流路，且与所述第二排出流路一起形成朝所述壳体壁的外表面及所述螺杆室开口的直线形状的通孔；
第二工序，在所述第三排出流路的所述壳体壁的外表面的开口处连接排出通路；
第三工序，利用第一封闭构件将所述第二排出流路的所述螺杆室的一侧的开口封闭；以及
第四工序，在连接于所述第二供给通路的润滑油储存箱上连接所述排出通路。
8.一种油冷式螺杆压缩机系统的改造方法，在所述油冷式螺杆压缩机系统中，被压缩气体是对于润滑油而言具有相容性的气体，所述油冷式螺杆压缩机系统包括：
螺杆压缩机，包括：
阴阳螺杆转子，具有螺杆部及形成于所述螺杆部的两端的轴部；
壳体，在内部具有收容所述螺杆部的螺杆室及收容所述轴部的轴承室；及
轴承，设置于所述轴承室，并用于将所述轴部旋转自如地加以支撑；
第一润滑油供给系统，用于对所述螺杆部供给润滑油；以及
第二润滑油供给系统，用于对所述轴承供给润滑油，
其中，所述第一润滑油供给系统包括：
气液分离器，用于导入所述螺杆压缩机的喷出气体，并从所述喷出气体中分离润滑油；
第一供给流路，形成于构成所述壳体的壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，且连通至所述螺杆室；以及
第一供给通路，连接于所述气液分离器的润滑油储存区域与所述第一供给流路的开口，
所述第二润滑油供给系统包括：
第二供给流路，形成于所述壳体壁，朝所述壳体壁的外表面开口，并连通至所述轴承室；
第二供给通路，连接于所述第二供给流路的开口；
第二排出流路，形成于所述壳体壁，且连通至所述轴承室与所述螺杆室；以及
第三排出流路，形成于所述壳体壁，连通至所述第二排出流路，且与所述第二排出流路一起形成朝所述壳体壁的外表面及所述螺杆室开口的直线形状的通孔，
所述第三排出流路的朝所述壳体壁的外表面开口的开口是由第二封闭构件所封闭，所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法的特征在于包括：
第五工序，拆下所述第二封闭构件，并在所述第三排出流路的所述壳体壁的外表面的一侧的开口处连接排出通路；
第六工序，利用第一封闭构件将所述第二排出流路的所述螺杆室的一侧的开口封闭；以及
第七工序，在连接于所述第二供给通路的润滑油储存箱上连接所述排出通路。
9.根据权利要求7或8所述的油冷式螺杆压缩机系统的改造方法，其特征在于：
所述润滑油储存箱是能够将内部密闭的箱，且
所述油冷式螺杆压缩机系统的改造方法还包括：
第八工序，设置吸入分支通路，所述吸入分支通路从连接于所述螺杆压缩机的吸入口的吸入通路分支、并连接于所述润滑油储存箱；
第九工序，设置回油管，并且在所述回油管上设置开关阀，所述回油管连接于所述润滑油储存箱与所述气液分离器的润滑油储存区域；以及
第十工序，设置油位传感器及控制装置，所述油位传感器设置于所述润滑油储存箱，所述控制装置被输入所述油位传感器的检测值，且当所述检测值成为阈值以下时打开所述开关阀。
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